針對(duì)地鐵疊線(xiàn)盾構(gòu)隧道施工順序、疊線(xiàn)下穿大規(guī)模軌道群(26股道)沉降控制、傳統(tǒng)疊線(xiàn)盾構(gòu)隧道下隧道內(nèi)支撐臺(tái)車(chē)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同步施工以及疊線(xiàn)盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)難度大的技術(shù)問(wèn)題,本書(shū)就重疊盾構(gòu)隧道在不同施工順序下的應(yīng)力和變形進(jìn)行了分析,主要研究了疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道施工先后順序、中間夾層土體加固范圍和參數(shù)要求,并研制了下部隧道移動(dòng)式同步支撐上部隧道盾構(gòu)機(jī)荷載的臺(tái)車(chē)系統(tǒng),建立了重疊盾構(gòu)隧道先下后上準(zhǔn)同步工法。在地鐵盾構(gòu)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群風(fēng)險(xiǎn)分析基礎(chǔ)上,采取路基與軌道加固、疊線(xiàn)夾層土改良和沉降實(shí)施監(jiān)測(cè)等措施,創(chuàng)建了高鐵不減速運(yùn)營(yíng)條件下2 m凈距重疊盾構(gòu)隧道下穿高鐵軌道群的成功案例,實(shí)現(xiàn)了*沉降值為4mm,遠(yuǎn)小于控制值10mm。
隨著軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)容及運(yùn)營(yíng)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的提高,不同線(xiàn)路間換乘及聯(lián)絡(luò)日益頻繁。同時(shí),受既有周邊環(huán)境的制約,區(qū)間隧道間的空間關(guān)系變得日益復(fù)雜,不僅出現(xiàn)了十字形或小角度交叉,左右線(xiàn)上下平行重疊的區(qū)間隧道相繼在上海、北京、深圳、杭州等城市的軌道交通工程中大量出現(xiàn)。
可見(jiàn),隨著軌道交通建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn),采用上下重疊布置的盾構(gòu)區(qū)間隧道由于可較好地解決周邊環(huán)境制約、道路紅線(xiàn)狹窄、線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)換乘功能需求等問(wèn)題而得到越來(lái)越多的采納。然而,針對(duì)上下重疊盾構(gòu)隧道的研究相比工程實(shí)踐存在較明顯的滯后性,對(duì)工程建設(shè)的指導(dǎo)性存在不足,故加強(qiáng)地鐵區(qū)間上下重疊盾構(gòu)隧道的研究顯得必要而迫切。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)于重疊隧道問(wèn)題的研究仍缺乏系統(tǒng)性及深入性,特別是中國(guó)電建集團(tuán)深圳地鐵7號(hào)線(xiàn)BT項(xiàng)目筍洪區(qū)間盾構(gòu)隧道疊線(xiàn)下穿高鐵軌道群施工技術(shù)難題。因此,有必要在系統(tǒng)總結(jié)國(guó)內(nèi)已有重疊隧道設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,深入開(kāi)展地鐵疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿高鐵軌道群施工關(guān)鍵技術(shù)的研究,主要包括地鐵疊線(xiàn)區(qū)間隧道盾構(gòu)法施工先后順序、中間夾層土體加固技術(shù)、下線(xiàn)隧道內(nèi)支撐技術(shù)以及下穿高鐵軌道群加固技術(shù)、盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)、沉降自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)和施工安全應(yīng)急技術(shù)。
本書(shū)是由中國(guó)電建集團(tuán)重大專(zhuān)項(xiàng)復(fù)雜環(huán)境及地質(zhì)條件下地鐵修建關(guān)鍵技術(shù)(ZDZX07)的兩個(gè)子課題連續(xù)多段小凈距疊線(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)和地鐵交疊盾構(gòu)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群施工關(guān)鍵技術(shù)研究成果的總結(jié)而成的。該研究成果直接指導(dǎo)完成了中國(guó)電建集團(tuán)深圳地鐵7號(hào)線(xiàn)BT項(xiàng)目6個(gè)區(qū)間疊線(xiàn)段總長(zhǎng)度1 029 m的施工任務(wù),確保了施工安全,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
課題研究的一種用于重疊盾構(gòu)隧道施工的支撐臺(tái)車(chē)及支撐臺(tái)車(chē)系統(tǒng)被授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利,疊線(xiàn)盾構(gòu)隧道自行式支撐架加固施工工法、盾構(gòu)隧洞疊線(xiàn)段下線(xiàn)支頂加固上線(xiàn)快速掘進(jìn)施工工法和盾構(gòu)隧道下穿鐵路站場(chǎng)軌道群地面加固施工工法獲批中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)工法。
研究成果地鐵疊線(xiàn)盾構(gòu)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群施工關(guān)鍵技術(shù)研究獲中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
本書(shū)第1章、第5章和第8章由任立志撰寫(xiě);第3章32節(jié)、33節(jié),第4章44節(jié)、45節(jié)和第7章由張述畢撰寫(xiě);第3章31節(jié)、第4章41節(jié)~43節(jié)和附錄由李圍撰寫(xiě);第2章和第6章由段景川撰寫(xiě);全書(shū)由李圍統(tǒng)稿。
本書(shū)在撰寫(xiě)過(guò)程中,參閱了許多專(zhuān)家學(xué)者發(fā)表的論文,在此向他們表示真誠(chéng)的謝意!
本書(shū)在撰寫(xiě)中還得到了付艷軍、楊光武的幫助,整理過(guò)程中得到了朱慧坤的幫助,中國(guó)鐵道出版社的傅希剛、陳小剛等編輯也對(duì)本書(shū)的修改與完善提出了大量寶貴意見(jiàn)和建議,在此向他們一并表示感謝!
由于時(shí)間倉(cāng)促加之作者水平有限,書(shū)中如有不妥之處,懇請(qǐng)同行專(zhuān)家及讀者給予批評(píng)和指正。
任立志,男,1967年3月出生,河北磁縣人,漢族,中共黨員,上海鐵道學(xué)院鐵道工程專(zhuān)業(yè)學(xué)士、英國(guó)格林威治大學(xué)項(xiàng)目管理碩士,教授級(jí)高級(jí)工 程師,F(xiàn)任中國(guó)電建集團(tuán)鐵路建設(shè)有限公司副總經(jīng)理、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)城市軌道交通分會(huì)理事、世界軌道交通發(fā)展研究會(huì)理事、深圳土木建筑學(xué)會(huì)軌道交通專(zhuān)業(yè)委員會(huì)理事、中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審專(zhuān)家、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)兼職教授、深圳市市政設(shè)計(jì)研究院高級(jí)顧問(wèn)。自1991年7月參加工作以來(lái),先后參加或主持了廣梅汕鐵路、廣州地鐵1號(hào)線(xiàn)、內(nèi)昆鐵路、渝懷鐵路、北京地鐵5號(hào)線(xiàn)、青島海底隧道、深圳地鐵7號(hào)線(xiàn)、深圳地鐵4號(hào)線(xiàn)三期、深圳地鐵5號(hào)線(xiàn)南延線(xiàn)、深圳地鐵9號(hào)線(xiàn)支線(xiàn)、深圳地鐵10號(hào)線(xiàn)等工程的建設(shè),對(duì)鐵道工程、城市軌道交通設(shè)計(jì)與施工有深入的研究和見(jiàn)解。獲得各級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)15項(xiàng),獲得專(zhuān)利36項(xiàng),獲得中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)2015年度科技創(chuàng)新先進(jìn)個(gè)人稱(chēng)號(hào),出版專(zhuān)著3部。
張述畢,男,1975年12月出生,中共黨員,籍貫云南省昭通市,高級(jí)工程師,F(xiàn)任中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司軌道工程事業(yè)部總經(jīng)理,主要從事城市軌道交通、鐵路工程、城市水環(huán)境工程、公路工程等行業(yè)建設(shè)投資管理工作,先后參與了江西斗晏電站、廣西天生橋電站、昆明宜良柴石灘電站、貴州烏江洪家渡電站、云南開(kāi)遠(yuǎn)大唐紅河火電廠、四川華電瀘定水電站和深圳地鐵7號(hào)線(xiàn)7306標(biāo)工程等項(xiàng)目的建設(shè)管理,歷任技術(shù)員、部長(zhǎng)、副經(jīng)理和項(xiàng)目經(jīng)理等職務(wù)。截至目前,發(fā)表論文10余篇,申報(bào)專(zhuān)利14項(xiàng),獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng),以及榮獲電建集團(tuán)優(yōu)秀項(xiàng)目經(jīng)理稱(chēng)號(hào)。
李圍,男,1979年7月出生。2006年畢業(yè)于西南交通大學(xué)橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè),獲工學(xué)博士學(xué)位,現(xiàn)任上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)軌道交通學(xué)院教授、鐵道工程專(zhuān)業(yè)責(zé)任教授。先后工作于貴州大學(xué)、浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院、中國(guó)電建鐵路建設(shè)有限公司,分別任副教授、教授、副總工,榮獲貴州省優(yōu)秀青年科技人才、瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者,師從國(guó)際著名的巖石力學(xué)和隧道工程專(zhuān)家JZHAO教授。擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金同行評(píng)議專(zhuān)家、《工程力學(xué)》和《巖土工程學(xué)報(bào)》EI收錄期刊審稿人。截至目前,先后主持省部級(jí)課題4項(xiàng),主持地鐵和公路隧道施工技術(shù)研究橫向項(xiàng)目10余項(xiàng),發(fā)表論文40余篇(其中,第一作者EI收錄9篇,第一作者核心期刊20余篇),出版專(zhuān)著及教材5部,獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)。
段景川,男,1987年7月出生,湖南常德人,漢族,中共黨員,西南交通大學(xué)橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè)碩士,工程師,F(xiàn)供職于中電建南方建設(shè)投資有限公司工程管理部。自2013年7月參加工作以來(lái),先后參與了深圳地鐵7號(hào)線(xiàn)、深圳地鐵4號(hào)線(xiàn)三期、深圳地鐵5號(hào)線(xiàn)南延線(xiàn)、深圳地鐵9號(hào)線(xiàn)支線(xiàn)、深圳地鐵10號(hào)線(xiàn)等工程的建設(shè)工作,對(duì)巖土工程及鋪軌施工有深入的研究與見(jiàn)解。參與獲得省政府、行業(yè)協(xié)會(huì)、電建集團(tuán)等各級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)7項(xiàng),獲得專(zhuān)利9項(xiàng),由科學(xué)出版社等出版專(zhuān)著《地鐵隧道下穿公路誘發(fā)地層變形理論與控制技術(shù)》等3部,在公路交通科技、隧道建設(shè)等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表《盾構(gòu)隧道施工近接下穿水工結(jié)構(gòu)物施工力學(xué)特性分析》等論文11篇,獲得中國(guó)電建鐵路建設(shè)有限公司2016年度優(yōu)秀科技先進(jìn)個(gè)人稱(chēng)號(hào)。
第1章緒論
1.1研究背景
1.2疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道技術(shù)現(xiàn)狀
1.3盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿鐵路現(xiàn)狀
1.4盾構(gòu)法隧道施工理論
1.5主要研究方法
第2章地鐵盾構(gòu)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群風(fēng)險(xiǎn)分析
2.1工程概況
2.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)
2.3主要難點(diǎn)
2.4安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)及分析
第3章疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道施工技術(shù)研究
3.1施工先后順序研究
3.2中間夾層土體加固技術(shù)研究
3.3下線(xiàn)隧道內(nèi)支撐技術(shù)
第4章疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿高鐵軌道群加固技術(shù)
4.1軌道群加固設(shè)計(jì)
4.2判斷標(biāo)準(zhǔn)及加固模擬計(jì)算
4.3不同加固方式計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
4.4加固施工技術(shù)
4.5小結(jié)
第5章疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿高鐵軌道群盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)
5.1盾構(gòu)選型技術(shù)
5.2盾構(gòu)機(jī)性能參數(shù)計(jì)算
5.3盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)試驗(yàn)
5.4盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制
5.5小結(jié)
第6章疊線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道下穿高鐵軌道群沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)
6.1監(jiān)測(cè)目的與依據(jù)
6.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率
6.3監(jiān)測(cè)方法
6.4監(jiān)測(cè)控制值與警戒值
6.5監(jiān)測(cè)實(shí)施
6.6監(jiān)測(cè)結(jié)果
6.7監(jiān)測(cè)分析
6.8監(jiān)測(cè)小結(jié)
第7章下穿施工中高鐵運(yùn)營(yíng)安全技術(shù)措施
7.1疊線(xiàn)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群加固措施
7.2疊線(xiàn)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施
7.3疊線(xiàn)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群盾構(gòu)掘進(jìn)控制技術(shù)
措施
7.4疊線(xiàn)隧道下穿準(zhǔn)高速鐵路軌道群施工措施
7.5確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全組織措施
7.6小結(jié)
第8章結(jié)論與展望
8.1主要結(jié)論
8.2研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1四個(gè)斷面的位移和管片內(nèi)力計(jì)算結(jié)果
附錄2加固后四個(gè)斷面的位移和管片內(nèi)力計(jì)算結(jié)果
附錄3不同加固方式不同施工順序下的計(jì)算結(jié)果